ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MÁY XÚC pptx

Các tiếp điểm cùng tên YK-P2 cấp điện cho YK-ΠΠ, YK-ΠΠ sẽ đóng các tiếp điểm của mình trên mạch kích thích độc lập của động cơ loại điện trở YK-3CДΠ-1 làm cho dòng điện qua cuộn KTĐL của

TIỂU LUẬN

MÔN HỌC :ĐIỀU KHIỂN MÁY ĐIỆN

ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MÁY XÚC



LỚP DHDI6A

GVHD: Phạm Thúy Ngọc

SVTH: NGÔ QUỐC PHƯƠNG (10050021)

CÁC PHẦN CHÍNH TRONG BÀI:

I MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA MÁY XÚC.

I.1 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA MÁY XÚC

I.3 CẤU TẠO MỘT SỐ LOẠI MÁY XÚC THƯỜNG DÙNG

I.3.2 MÁY XÚC KIỂU GẦU TREO DÂY II:TÌM HIỂU MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY XÚC EKG-5ª.

II.1 ĐIỀU KHIỂN NÂNG GẦU.

II.2 ĐIỀU KHIỂN HẠ GẦU.

II.3 ĐIỀU KHIỂN MÁY QUAY.

II.4 ĐIỀU KHIỂN QUAY TRÁI.

II.5 ĐIỀU KHIỂN QUAY PHẢI

II.6 ĐIỀU KHIỂN MÁY DI CHUYỂN.

II.7 ĐIỀU KHIỂN MÁY DI CHUYỂN THẲNG.

II.8 HỆ THỐNG TĐĐ CƠ CẤU RA VÀO TAY GẦU.

II.9 ĐIỀU KHIỂN RA TAY GẦU.

II.10 ĐIỀU KHIỂN VÀO TAY GẦU.

II.11 MẠCH ỔN ÁP KÍCH THÍCH.

II.12 MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHUNG.

III HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ TRONG MÁY PHÁT.

III.1 MÁY PHÁT ĐIỆN MỘT CHIỀU LOẠI ΜΠ.

III.2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU.

III.3 HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN XOAY CHIỀU

A :TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY XÚC

I.1 Một số đặc điểm của máy xúc:

Máy xúc được sử dụng rộng rãi trong ngành khai thác mỏ lộ thiên, trên công trường xây dựng công nhiệp và dân dụng, trên các công trình thuỷ lợi, xây dựng cầu đường và nhiều hạng mục công trình khác nhau, ở những nơi mà yêu cầu bốc

xúc đất đá với khối lượng lớn

Ví dụ như máy xúc EKG-4,6 và EKG-5A đều có công suất định mức là

Pdm=250KW.Còn máy xúc EKT-8N có công suất lên đến 520KW

Công dụng của máy xúc là dùng để bốc đất, đá,than nên nó thường phải làm việc trong điều kiện phụ tải thay đổi thường xuyên và một cách đột ngột

Máy xúc có nhiều cơ cấu truyền động như:truyền động ra vào tay gầu,nâng hạ tay gầu,truyền động quay và di chuyển

Hệ thống truyền động điện phải có nhiều cấp tốc độ

Có hệ thống điều chỉnh tốc độ và mômem để có đặc tính cơ như mong muốn phù hợp với yêu cầu của phụ tải

Có hệ thống điều khiển tự động và liên động giữa các cơ cấu truyền động Có

hệ thống bảo vệ sự cố một cách chắc chắn

Năng suất của máy xúc đặc trưng bởi diện tích giữa các trục toạ độ và đường đặc tính cơ cấu của hệ truyền động(hình a)SADCO Để đánh giá năng suất của máy xúc người ta đưa ra hệ số lấp đầy k:

.

ADCO

ABCO O d

S S m

K

S W M

Trong đó: S=SADCO diện tích h thanh bởi hệ trục toạ độ và đường đặc tính cơ của hệ truyền động điện

SABCO là diện tích tạo bởi hệ trục toạ độ và đường đặc tính cơ lý tưởng

Wo :tốc độ không tải lý tưởng

Md :mômen dừng

m:hệ số tỉ lệ

I.3 CẤU TẠO MỘT SỐ LOẠI MÁY XÚC THƯỜNG DÙNG

Hình 1.3 Các Loại Máy Xúc

a) máy xúc gàu thuận; b) máy xúc gàu ngược; c) máy xúc gàu cào;

d) máy xúc gàu treo; e) máy xúc roto; h) máy xúc nhiều gàu xúc

I.3.1 MÁY XÚC GẦU THUẬN

Máy Xúc Gầu Thuận

Cấu tạo

Cơ cấu quay (bàn quay) 1 được lắp trên cơ cấu di chuyển bằn bánh xích

Quá trình bốc xúc được thực hiện kết hợp giữa hai cơ cấu: cơ cấu đẩy tay gàu tạo

ra bề dày lớp cắt, cơ cấu nâng - hạ gàu tạo ra lớp cắt là đường di chuyển của gàu theo gương lò Để đổ tải từ gàu xúc sang các phương tiện khác được thực hiện nhờ

cơ cấu mở đáy gàu 3 lắp trên thành thùng xe của máy xúc

Máy xúc có ba chuyển động cơ bản: nâng - hạ gàu, ra - vào tay gàu và quay, ngoài

ra còn có một số chuyển động phụ khác như: nâng cần gàu, di chuyển máy xúc, đóng - mở đáy gàu v.v…

Chu trình làm việc của máy xúc bao gồm các công đoạn sau: đào, nâng gàu đồng thời quay gàu về vị trí đổ tải, quay gàu về vị trí đào và hạ gàu xuống gương lò Thời gian của một chu trình làm việc khoảng từ 20 ÷ 60s

Cơ cấu nâng hạ gàu và cơ cấu tay gàu của máy xúc thường xuyên làm việc quá tải (gọi là quá tải làm việc) do gàu bốc xúc phải đất đá cứng hoặc lớp cắt quá sâu Các cơ cấu chính của máy xúc làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại với hệ số tiếp điểm tương đối TĐ% = (25 ÷ 75)%

I.3.2 MÁY XÚC KIỂU GẦU TREO DÂY

Máy Xúc Kiểu Treo Dây

Cấu tạo :

Tất cả thiết bị điện và thiết bị cơ khí của máy xúc được lắp đặt trên bàn quay 1 Có thể quay với góc quay tới hạn trên bệ 2 Di chuyển máy xúc thực hiện bằng cơ cấu tạo bước tiến 3 và hai kích thuỷ lực 4 Máy xúc di chuyển được nhờ tấm trượt 5 lắp

ở hai bên thành của bàn quay 1 Cần gàu 6 lắp cố định trên bàn quay bằng hệ thống thanh giằng 9 Gàu xúc 8 được treo trên dây cáp nâng 10 Quá trình bốc xúc đất đá được thực hiện nhờ cáp kéo 7, kéo gàu theo hướng từ ngoài vào trong máy xúc

Do chế độ làm việc của máy xúc nặng nề, nên các thiết bị của máy xúc phải được chế tạo chắc chắn, độ bền cơ học cao và độ tin cậy làm việc cao

B: QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY XÚC

II: TÌM HIỂU MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY XÚC EKG-5ª

II.1 Điều khiển nâng gầu

Kéo tay điều khiển vào phía trong, tiếp điểm K1 đóng, K2 mở, có 4 tốc độ nâng gầu tăng dần từ số 1 đến số 4

+ Số 1 : K1 đóng, K2 mở dòng điện đi từ +1 đến 1/2 YK-3CYΠ chia làm hai nhánh:

- Nhánh 1: đi từ 1/2 YK-3CYΠ đến 2H1-2H2, đến YK-4CYΠ qua K1 về -2 Cuộn 2H1-2H2 có điện đi qua nó tạo ra từ thông tổng cho KĐT và máy phát phát

ra điện áp cung cấp cho động cơ

- Nhánh 2: đi từ 1/2 YK-3CYΠ đến YK-2R2 đến YK-Д2 qua cuộn YK-P2 qua K1 về -2 Các tiếp điểm cùng tên YK-P2 cấp điện cho YK-ΠΠ, YK-ΠΠ sẽ đóng các tiếp điểm của mình trên mạch kích thích độc lập của động cơ loại điện trở YK-3CДΠ-1 làm cho dòng điện qua cuộn KTĐL của động cơ tăng lên tốc độ của động cơ giảm ở chế độ nâng gầu

+ Số 2 : K1, K5 đóng loại loại di một phần điện trở YK- 4CYΠ làm cho dòng qua cuộn YMC2 tăng lên và do đó điện áp máy phát tăng lên, tốc độ động cơ tăng lên

+ Số 3 : Tương tự như trên K1, K4, K5 đóng lại

+ Số 4 : K1, K3, K4, K5 đóng lại động cở làm việc ở tốc độ lớn nhất

II.2 Điều khiển hạ gầu

Ở chế độ hạ gầu ta kéo tay điều khiển về phía ngược lại khi đó K2 đóng K1

mở để đổi chiều dòng điện đi trong cuộn YMC2 và do đó máy phát ra điện áp sẽ đổi chiều cực tính cung cấp cho động cơ làm động cơ quay theo chiều ngược lại

+ Số 1 : K2 đóng, K1 mở dòng điện đi từ +1 đến 21 và được chia làm 2 nhánh:

- Nhánh 1 : Dòng điện đi từ 21 qua YK-3CYΠ về -2

- Nhánh 2 : Từ 21 qua K2 đến 36 qua 4CYΠ đến YMC2 qua 1/2 YK-3CYΠ về -2

+ Số 2 :K2, K5 đóng loại một phần điện trở YK-4CYΠ và dòng điện đi tương tự như số 1

+ Số 3 : K2, K4, K5 đóng

+ Số 4 : K2, K3, K4, K5 đóng

Điện trở YK-4CYΠ bị loại dần theo vị trí tay số từ số 1 đến số 4, điện áp máy phát phát ra tăng dần và tốc độ hạ gầu sẽ tăng dần

Ở vị trí xuống gầu thì điốt YK-Д2 không có dòng chạy qua do bị phân cực ngược do vậy rơle YK-P2 không có điện, tiếp điểm YK-P2 không được đóng do đó cuộn YK-ΠΠ không có điện, tiếp điểm YK-ΠΠ không được đóng sẽ làm cho dong điện qua cuộn KTĐL của động cơ giảm đi do phải qua điện trở YK-3CДΠ-1 vì vậy

mà tốc độ động cơ được tăng lên để giảm bớt thời gian cho chu kỳ xúc

II.3 ĐIỀU KHIỂN MÁY QUAY VÀ DI CHUYỂN

Khi rút cầu thang lên xuống máy thì tiếp điểm liên động BK đóng, bật công tắc

ΠPP sang vị trí -450 hai tiếp điểm III và IV đóng lại Dòng điện đi từ +1 → BK → 7;8 → 6;5 → YK-KX Mạch rẽ nhánh qua YK- Р11→ -2 Cuộn YK-P11 có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó để nâng cao điện áp cho bộ máy quay

Cuộn YK-P11 co điện đóng các tiếp điểm của nó ở mạch xoay chiều cấp điện cho cuộn YK-K3 để đóng điện cho hai động cơ bơm dầu hộp giảm tốc quay M16, M17 Đồng thời khi tiếp điểm YK-K3 đóng thì cuộn YK-KB có điện, đóng tiếp điểm của nó trên mạch lực để nối hai động cơ quay M3, M4 với máy phát ( các tiếp điểm thường mở KB đóng lại, các tiếp điểm thường đóng mở ra ) khi đó cuộn ЭB-3 có điện để mở phanh

Để điều khiển máy quay ta dùng hai chân số điều khiển muốn quay trái ta đạp chân trái, quay phải ta đạp chân phải

II.4 ĐIỀU KHIỂN QUAY TRÁI

Khi đạp chân trái thì tiếp điểm K1đóng, K2 mở:

+ Tốc đọ số 1: Dòng điện đi từ +1→ Bk→ 216→ 8;7→ 221→ 1/2 YK-3CYB→ 231→ YMC2→ 232→ YK-4CYB→ K1→ -2

+ Tốc độ số 2: K1, K5 đóng

+ Tốc độ số 3: K1, K4, K5 đóng

+ Tốc độ số 4: K1, K3, K4, K5 đóng

Các tiếp điểm K3, K4, K5 đóng để loại dần điện trở Yk-4CYB ra khỏi mạch dòng điện qua cuộn YMC-2 tăng lên làm cho từ thông tổng của KĐT tăng lên do

đó điện áp của máy phát được tăng lên, làm tốc độ động cơ tăng dần từu số1→ số4

II.5 ĐIỀU KHIỂN QUAY PHẢI

Khi đạp chân trái thì tiếp điểm K1 mở, K2 đóng

+ Tốc độ số 1 : Dòng điện đi từ +1→ Bk→ 8;7→ 221→ K2 → YK-4CYB→232→ YMC2→ 231→ 1/2YK-3CYB →-2

+ Các tốc độ còn lại từ số 2→ số 4 thì các tiếp điểm từ K2 → K5 lần lượt đóng lại để loại dần điện trở YK-4CYB làm cho tốc độ động cơ tăng dần từ số 1 →

số 4

II.6 ĐIỀU KHIỂN MÁY DI CHUYỂN

Bật công tắc ΠPP sang +450, chế độ di chuyển tiếp điểm II và IV đóng lại, dòng điện đi từ +1 → BK → 216 → 7;8 → 3;4 → YK-KB, mạch rẽ nhánh qua cuộn YK- PΠΓ2 và YK-ШX

Khi dòng điện đi qua cuộn PΠΓ2 sẽ đóng tiếp điểm của nó ở bộ YK-БТОН làm xuất hiện dòng qua cuộn YMC-5 sinh ra từ thông Ф5 chống lại từ thông

Ф2của YMC-2 làm điện áp máy phát giảm xuống vì điện áp của động cơ di chuyển không cao

Cuộn YK-ШX có điện đóng tiếp điểm của nó ở mạch xoay chiều cấp điện cho cuộn PY-2K để đóng điện cho động cơ bơm dầu di chuyển M7 vào làm việc, đồng thời đóng tiếp điểm YK-ШX cấp điện cho cuộn YK-KX để đóng tiếp điểm của nó nối động cơ di chuyển vào mạch lực, đồng thời mở các tiếp điểm thường đóng để đảm bảo cho bộ máy di chuyển hoạt động thì bộ máy quay không hoạt động

Ở mạch quay và di chuyển có bố trí rơ le YK-PH trong quá trình làm việc thì

rơ le này đóng các tiếp điểm của nó và ở chế độ quay thì tiếp điểm phụ YK-KB đóng, ở chế độ di chuyển thì YK-KX đóng để duy trì dòng điện sẽ không đi theo lối ban đầu nữa mà đi qua tiếp điểm YK-PH và YK-KB hoặc YK-KX Khi chuyển chế độ từ quay sang di chuyển hoặc ngược lại thì tiếp điểm YK-PH mở ra để tránh

sự nhầm lẫn giữa hai chế độ, đảm bảo được an toàn

Khi động cơ bơm dầu làm việc thì phanh của động cơ di chuyển được nhả

ra, khi đó người vân hành có thể điều khiển máy di chuyển

II.7 ĐIỀU KHIỂN MÁY DI CHUYỂN THẲNG

+ Di chuyển tiến: K1 đóng, K2 mở

+ Di chuyển lùi : K2 đóng, K1 mở

Chiều dòng điện và tốc độ động cơ thay đổi như ở chế độ quay

+ Điều khiển máy đi vòng trái : Dùng công tắc BTΓ để điều khiển hai cuộn dây ЭM-1 và ЭM-2 Bật công tắc BTΓ sang +450 cuộn ЭM-2 có điện điều khiển van thủy lực tách vấu lái bên trái ra, máy đi vòng bên trái

+ Điều khiển máy đi vòng phải : Bật công tắc BTΓ sang -450 cuộn ЭM-1 có điện điều khiển van thủy lực tách vấu lái bên phải ra, máy đi vòng bên phải

+ Công tắc ΠPP khi chuyển chế độ từ quay sang di chuyển thi phải qua điểm giữa I của ΠPP, nó được đóng lại nối tắt điện trở YK-7CДB trên mạch cuộn

YMC-6 làm dòng điện qua cuộn này tăng nhanh sinh ra ФYMC-6 để chống lại Ф2 của cuộn YMC-2 làm cho từ thông tổng của KĐT giảm đến giá trị 0, do đó mà khi chuyển chế độ thì điện áp máy phát bằng 0

II.8 HỆ THỐNG TĐĐ CƠ CẤU RA VÀO TAY GẦU

Nhìn chung trong hệ thống TĐĐ trong các cơ cấu chính của máy xúc ЭΚΓ- 5A về cơ bản là giống nhau, chỉ khác nhau về công suất Vì vậy trong khuôn khổ

đồ án này em đi sâu vào nghiên cứu nguyên lý của cơ cấu ra vào tay gầu

Các Phần tử trong mạch

AΓ-Γ2, M2 : máy phát điện và động cơ điện một chiều

AΓ-Γ2- ДΠ, M2-ДΠ: cuộn dây cực từ phụ máy phát và động cơ

AΓ-Γ2-OBШ: cuộn dây kích từ song song của máy phát

AΓ-Γ2-OBH: cuộn dây kích từ độc lập của máy phát.

AΓ-Γ2-RTH: điện trở nhiệt của máy phát

YK-PTMΠ : rơle dòng cực đại

AΓ-Γ2-CT : là cuộn dây ổn định

KKΠ: tay số điều khiển cuộn dây YMC2

БTOH: bộ cắt nhanh theo dòng phần ứng

YK-YMCH : khối KĐT

YK-4CYH : điện trở phân áp

YK-3CYH: điện trở thay đổi giá trị IYMC2

YK-BTH: công tắc vạn năng

ЭB2: cuộn dây mở phanh động cơ

BΠ-1, BΠ-2: công tắc khống chế hành trình tay gầu

Nguyên lý hoạt động

Để đưa máy xúc vào hoạt động ta có quy trình như sau:

- Đóng cầu dao cách ly cao thế của tủ phân phối và tất cả các áptômát trong ngăn điều khiển để ở vị trí đóng (áptômát cho chiếu sáng và sấy tùy theo mức độ cần thiết)

- Đóng máy cắt dầu BM

- Khởi động cụm năm máy bằng cách quay tay cơ khí cụm chuyển động máy cắt dầu vào trạng thái đóng và giữ nó quay theo chiều kim đồng hồ tới mức giới hạn

- Để các tay điều khiển về số "0"

- Bật công tắc cho máy nén khí làm việc cho đến khi áp lực trong bình khí

đo được từ 7-7,4 at

- Kéo còi tín hiệu báo máy đã hoạt động

- Đặt các tay số của bộ công tắc van năng BTΠ, BTH, ΠPP vào vị trí lên xuống gầu, ra vào tay gầu, di chuyển và máy bắt đầu thực hiện quá trình xúc

II.9 ĐIỀU KHIỂN VÀO TAY GẦU

Điều khiển vào tay gầu có bốn vị trí tay số điều khiển

- Số 1 : Kéo tay điều khiển vào phía trong thì K2 đóng, K1 mở, dòng điện từ +1 → YK-BTH từ đây nạch điện được chia thành hai nhánh:

+ Nhánh 1 : YK-BTH → 121 →1/2 YK-3CYH → 131 → 2H1-2H2 → 132

→ YK-4CYH → 136 → BΠ-2 → K2 → -2

Khi điều khiển cho tay gầu đi vào thì dòng điện được đi qua công tắc hành trình BΠ-1 và BΠ-2, vận tốc tay gầu giảm bước 1 công tắc hành trình BΠ-1 mở ở khoảng cách 250-350 mm cách gót cần và ngắt toàn bộ động cơ ra vào gầu lúc đó BΠ-2 mở khi khoảng cách gót cần còn lại 100-150 mm để tránh cho gầu không trạm vào bụng cần vì khi đi vào tay gầu và gầu xúc có quán tính lớn có thể trạm vào bụng cần gây hư hỏng, lúc này mạch điện chỉ được điều khiển theo chiều đi ra của tay gầu

+ Nhánh 2 : YK-BTH → ЭB2 → -2 để mở phanh ra vào tay gầu

Cuộn 2H1-2H2 có dòng điện đi qua nó tạo ra từ thông tổng cho KĐT điều khiển máy phát phát ra điện áp cung cấp cho động cơ làm việc ở tốc độ số 1

- Số 2 : K2, K5 được đóng

+ Nhánh 1 : YK-BTH → 121 →1/2 YK-3CYH → 131 → 2H1-2H2 → 132

→ YK-4CYH → 135 → K5 → 137 → BΠ-1 → BΠ-2 → K2 → -2

+ Nhánh 2 : YK-BTH → ЭB2 → -2 để mở phanh ra vào tay gầu

Vì được loại đi một phần điện trở YK-4CYH làm cho dòng điện qua cuộn 2H1-2H2 tăng lên, điện áp máy phát tăng lên do đó tốc độ động cơ tăng lên ở tốc

độ số 2

- Số 3 : Tương tự như trên tiếp điểm K2, K5, K4 được đóng lại

- Số 4 : Tương tự như trên tiếp điểm K2, K5, K4, K3 được đóng lại động cơ làm việc ở tốc độ cao nhất

II.10 ĐIỀU KHIỂN RA TAY GẦU

Điều khiển vào tay gầu có bốn vị trí tay số điều khiển

- Số 1 : Đảy tay điều khiển ra phía ngoài thì K1 đóng, K2 mở, dòng điện đi

từ +1 → YK-BTH → K1 → 137 → BΠ-1 → 136 → YK-4CYH → 132 → 131 → YK-3CYH → -2 Đồng thời dòng điện đi từ +1 → YK-BTH → ЭB2 → -2 để mở phanh ra vào tay gầu

Cuộn 2H1-2H2 có dòng điện đi qua nó nhưng với chiều ngược lại tạo ra từ thông tổng ngược chiều cho KĐT điều khiển máy phát phát ra điện áp ngược cực

tính cung cấp cho động cơ làm việc theo chiều ngược lại so với chiều vào tay gầu ở tốc độ số 1

- Số 2 : K1, K5 được đóng, dòng điện đi từ +1 → YK-BTH → K1 → K5 →

135 → YK-4CYH → 132 → 131 → YK-3CYH → -2

Vì được loại đi một phần điện trở YK-4CYH làm cho dòng điện qua cuộn 2H1-2H2 tăng lên, điện áp máy phát tăng lên do đó tốc độ động cơ tăng lên ở tốc

độ số 2

Số 3 : Tương tự như trên K1, K5, K4 được đóng lại

- Số 4 : Tương tự như trên K1, K5, K4, K3 được đóng lại, động cơ làm việc

ở tốc độ cao nhất

II.11 MẠCH ỔN ÁP KÍCH THÍCH

- Nhiệm vụ của mạch

+ Làm ổn định điện áp máy phát kích thích A Г- Г4 ở điện áp 115V

+ Cung cấp điện cho các cuộn dây kích thích độc lập của động cơ một chiều, mạch điều khiển chung và cuộn dây chủ đạo của KĐT

+ Cung cấp điện cho động cơ của cơ cấu mở đáy gầu

- Kết cấu mạch điện

+ Máy phát kích thích A Г- Г4 là máy phát kích thích hỗn hợp có Pđm = 15kW, Uđm= 115V được lắp đồng trục với bộ 5 máy

+ Các đèn bán dẫn : T1, T2, T3, T4, các điện trở YK- RД, YK- RШ, R3B, RЭB, RЭ1, RЭ2, R1B, RΠB, tụ điện C1, điốt ổn áp CT1B,

+ M1-OBH : cuộn dây kích thích độc lập của động cơ nâng hạ gầu

+ M2-OBH : cuộn dây kích thích độc lập động cơ ra vào tay gầu

+ M3-OBH, M4-OBH, cuộn dây kích thích độc lập 2 động cơ quay

+ M5- OBH : cuộn dây kích thích độc lập của động cơ di chuyển